[发明专利]基于双通道收发分置实现星载SAR高分宽幅成像方法

说明书

本发明公开了一种基于双通道收发分置实现星载SAR高分宽幅成像方法，包括以下步骤：星载SAR采用一发一收的双通道体制，其设置有发送天线和接收天线，发送天线用于发射信号，接收天线用于接收回波信号，利用方位向采样周期性录取数据；采用双调频斜率波形信号作为星载SAR的发射信号；接收天线将接收到的回波信号重新排列，不同发射点对应的回波信号记为S_i；对发射的回波信号进行优化；将不同通道的回波信号组合在一起，对方位向模糊进行抑制，得到到匹配滤波前方位不模糊的回波数据。本发明利用双通道收发分置，解决了单通道收发不能同时进行所产生的距离盲区问题。

技术领域

本发明属于信息传输与处理技术领域，特别涉及一种实现星载SAR高分宽幅成像方法。

背景技术

针对单通道星载SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)的成像特点，一般采用在方位向上设置多个接收通道且每个通道都是独立接收回波信号的工作模式。但是这种基于多通道的高分宽幅成像方法系统复杂，M个物理接收通道至多解M倍方位向上的模糊，若需解更多的模糊，则需再增加更多的物理通道，而且通道间距和通道一致性不可控。不同于在方位向增加物理接收通道的高分宽幅成像方法，方位向周期性非均匀采样的方法则可以实现单通道高分宽幅成像。该方法通过设置较低的PRF，避免距离向模糊的产生，并在方位向一个脉冲重复周期内设置多个非均匀的采样点，对采样点的位置进行了序列优化，使得因为单通道收发信号不能同时进行所产生的距离盲区至多出现在一个采样通道里，并利用方位上周期性的采样，等效分离出多个通道的数据。同时通过发射多个近似正交的波形，解决回波信号重叠的问题。但是该方法无法回避因为单天线通道收发功能无法同时进行所产生的距离盲区，而且需要进行繁琐的采样序列优化设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于双通道收发分置实现星载SAR高分宽幅成像方法，以解决单通道收发不能同时进行所产生的距离盲区问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于双通道收发分置实现星载SAR高分宽幅成像方法，包括以下步骤：

步骤1，星载SAR采用一发一收的双通道体制，其设置有发送天线和接收天线，发送天线用于发射信号，接收天线用于接收回波信号，利用方位向采样周期性录取数据；

步骤2，采用双调频斜率波形信号作为星载SAR的发射信号；

步骤3，接收天线将接收到的回波信号重新排列，不同发射点对应的回波信号记为S_i；

步骤4，对发射的回波信号进行优化；

步骤5，将不同通道的回波信号组合在一起，对方位向模糊进行抑制，得到到匹配滤波前方位不模糊的回波数据。

所述步骤2中，双调频斜率波形信号由左右两个具有相同时间段的子信号组成，左调频子信号和右调频子信号分别使用不同的调频斜率进行调制，其发射波形为S_i(t_r)，其中i＝1,2,...,N，N为发射双调频斜率波形信号的个数，其具体信号模型为：

其中

式中，k_i1和k_i2表示第i个发射波形左右调频子信号的调频斜率，B_r为系统总带宽，T_P为发射脉冲总宽度，左右调频子信号持续时间分别为f_c为载频，j为虚数单位；左右调频子信号的调频斜率共享同一个带宽，故每个双调频斜率波形信号的左右调频子信号的调频斜率设计如下：

所述步骤3中，利用方位向一个脉冲重复周期内等间隔的发射三个不同的设计好的近似正交波形来等效于SAR方位向三个物理接收天线接收回波信号的效果。